Домашние задания: Другие предметы

Задача по химии

При окислении 0.1 моля неизвестного органического вещества кислым раствором перманганата калия образовались 4,48л (н. у.) углекислого газа, 36,24г MnSO4, 20,88г K2SO4 и вода. Какое вещество подверглось окислению?
исходные:
MnSO4=151 г/моль и его 36,24/151=0,24 моль
K2SO4 =174 г/моль и его 20,88/174=0,12 моль
KMnO4=158 г/моль
СО2 = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль * 44 г/моль = 8,8 г и в нём:
С = 12/44 = 0,273 доли = 2,4 г С = 0,2 моля С
О2 = 32/44 = 0,727 доли = 6,4 г О2

CсXx + KMnO4 + H2SO4 = СО2 + K2SO4 + MnSO4 + zН20
по MnSO4 взято соответственно 0,24 моля KMnO4, сколько воды и кислоты неизвестно, но поскольку ничто никуда не девается, то (и что в CHX нет серы - ибо тогда задача нерешаема) по кислотному остатку взято 0,12+0,24=0,36 моля H2SO4
Образовалось 0,2 моля СО2, больше нигде С нет, значит он весь из органики. Деваться ему некуда и весь С ушёл в СО2. Два атома углерода в органике.
C2Хх + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2СО2 + K2SO4 + 2MnSO4 + zН20
и здесь мы получаем несоответствие:
на 0,24 моля KMnO4 должно расходоваться 0,12 молей C2Хх, а их расходуется 0,1 моля - и наше стандартное уравнение ему не соответствует, как не соответствует нормальному курсу химии (задачу уроды писали или что-то не учли)

лезем в http://himege.ru/okislitelno-vosstanovitelnye-reakcii-s-uchastiem-organicheskix-veshhestv/ читаем, что во что окисляется. Итого, у нас взят или С2Нх или С2НхОz - которые кипячением и в замкнутом объеме доводятся со временем до СО2 с окислением всех образующихся промежуточных продуктов.

смотрим С2Нх
mC2Hх+2KMnO4+3H2SO4 = 2СО2+K2SO4+2MnSO4+3Н2О (acid)+zН2О (ув)
в эквимолярных соотношениях по исходным:
0,1C2Hх+0,24KMnO4+0,36H2SO4= 0,2СО2+0,12K2SO4+0,24MnSO4+0,36Н2О (acid)+ zН2О (ув)
или целочисленно:
10C2Hх+24KMnO4+36H2SO4=20СО2+12K2SO4+24MnSO4+36Н2О (acid)+zН2О (ув)
и сокращая лишнее
5C2Hх+12KMnO4+18H2SO4=10СО2+6K2SO4+12MnSO4+18Н2О (acid)+zН2О (ув)

кислороду на окисление взяться неоткуда, кроме марганцовки (кислота только на связывание солей). И из 12*4=48 молекул его в KMnO4, 18 уходит в воду из acid, 20 на СО2, разница дает воду из углеводорода: 48-18-20=10 кислорода в воде. Итого:
5C2Hх+12KMnO4+18H2SO4=10СО2+6K2SO4+12MnSO4+18Н2О (acid)+10Н2О (ув)

проверяем по кислороду: 48+72=120=20+24+48+18+10=120 и тогда по водороду конечное суммарное уравнение:
5C2H4+12KMnO4+18H2SO4=10СО2+6K2SO4+12MnSO4+28Н2О
проверяем:
на 0,24 моля KMnO4 должно пойти 5/12 *0,24 =0,1 моля C2H4 истинно
взято 0,1*(24+4)=2,8 г С2Н4, в них 2,8 г * 24/28 = 2,4 г С
2,8/(5*28) = х/10*44 = 8,8 г СО2, в них 8,8 г * 12/44 = 2,4 г С
лезем в https://sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/10-klass---tretij-god-obucenia/urok-no13-fiziceskie-i-himiceskie-svojstva-alkenov и находим фразу для алкенов и марганцовки:
Влияние среды на характер продуктов реакций окисления
1) Окисление в кислой среде при нагревании идёт до а) карбоновых кислот; б) кетонов (если атом углерода при двойной связи содержит два заместителя); в) углекислого газа (если двойная связь на конце молекулы, то образуется муравьиная кислота, которая легко окисляется до CO2).
Т. е. в реакции записано два уравнения сразу: окисление этилена до муравьиной кислоты и её дальнейшее окисление в СО2 и это реально

C2HxОy
эквимолярно:
0,1C2HхОy+0,24KMnO4+0,36H2SO4= 0,2СО2+0,12K2SO4+0,24MnSO4+0,36Н2О (acid)+zН2О
целочисленно:
10C2HхОy+24KMnO4+36H2SO4 =20СО2+12K2SO4+24MnSO4+36Н2О (acid)+zН2О
уравнение реакции:
5C2HхОy+12KMnO4+18H2SO4=10СО2+6K2SO4+12MnSO4+18Н2O(acid)+zH2O
Зауре Туматаева
Зауре Туматаева
86 578
Лучший ответ
Зауре Туматаева Если у=1, то получаем C2H6О (любимый С2Н5ОН)
5C2H6О+12KMnO4+18H2SO4=10СО2+6K2SO4+12MnSO4+18Н2О (acid)+15Н20
0,1 0,24 0,36 0,2 0,12 0,24
по О: 5+48+72=125=20+24+48+18+15=125 истинно
взято 0,24 моля KMnO4, расходуемые на 5/12 *0,24=0,1 моля C2H6О = истинно
Ну, теоретически, если этанол долго кипятить с избытком кислой марганцовки, да в замкнутом объеме - можно докипятиться и до СО2 )))